바로 감각 느끼는 전자피부 나와

포스텍·유니스트 연구팀 개발
“실제 피부와 비슷하게 반응”

포스텍은 신소재공학과 정운룡 교수 연구팀이 유니스트(UNIST) 바이오메디컬공학과 김성필 교수와의 공동연구를 통해 사람의 피부처럼 바로 감각을 느낄 수 있는 전자 피부를 개발했다고 17일 밝혔다.

기존의 전자 피부는 센서에 구성된 많은 수의 픽셀에서 오는 전기 신호를 하나씩 차례대로 측정한 뒤에야 감각을 느낄 수 있었다.

이 때문에 고밀도로 픽셀을 구성할 경우 모든 감각 픽셀을 측정하는 데 시간이 걸려 자극에 바로 반응하면서 높은 공간 해상도를 갖는 전자 피부를 만들어내기는 어려웠다.

생체의 피부 감각 수용체는 외부에서 자극이 있을 때 전압 형태의 스파이크 신호 다발을 발생시키고, 뇌에서 신호 패턴을 분석해 외부 자극을 인지한다.

연구팀은 이러한 생체 피부 감각계의 신호 발생과 인지 방법에 착안해 스파이크 신호를 스스로 발생시키는 인공 감각 수용체를 개발, 모든 신호가 동시에 전송되고 실시간 분석이 가능한 전자 피부를 만들었다.

생체 신호 자체에는 위치에 대한 정보가 없기 때문에 동적인 외부 자극을 높은 해상도로 인지하기는 어렵다.

연구팀은 그러한 생체 신호의 한계를 극복하기 위해 인공 스파이크 신호들을 특성화해 각 신호에 위치 정보를 포함시킬 수 있음을 최초로 제시했다.

이 전자 피부에서는 위치·동작 추적 등의 공간 정보, 속도·동적 접촉 영역 등의 시간 정보가 분석된다.

정운룡 교수는 “생체 감각 메커니즘을 이해하고 이를 전해질 재료로 구현하는 방법을 더욱 발전시켜 향후 전자 피부가 손상된 사람의 피부 감각을 되살리고, 인간과 교감 능력이 있는 로봇에 사용될 것을 기대한다”고 말했다.

/이시라기자 [e-mail]